ISFOP - GMP - BTS 1 Année

ère

Année scolaire 2011 - 2012

FICHE D’EXERCICES DE CHIMIE

Exercice 2 Soit une mole de gaz subissant une compression quasi statique et isotherme de (P0, T0) à (2P0, T0). Donner l’expression du travail reçu par le gaz selon qu’il s’agit : 1. d’un gaz parfait (on exprimera W en fonction de T0); 2. d’un gaz de Van der Waals : ( P + a / V2 ) ( V - b ) = R T (on exprimera W en fonction de Vi et Vf les volumes dans l’état initial et l’état final). Exercice 3 On considère deux moles de dioxygène, gaz supposé parfait, que l’on peut faire passer réversiblement de l’état initial A (PA, VA, TA) à l’état final B (PB = 3PA, VB, TB = TA) par trois chemins distincts : 1. chemin A 1 B : transformation isotherme ; 2. chemin A 2 B : transformation représentée par une droite en diagramme de Clapeyron (P, V) ; 3. chemin A 3 B : transformation composée d’une isochore puis d’une isobare. Représenter les trois chemins en diagramme de Clapeyron. Calculer dans chaque cas les travaux mis en jeu en fonction de TA. A.N. : TA = 300 K. Exercice 4 Aux faibles pressions, la capacité thermique massique à volume constant d’un gaz diatomique (monoxyde de carbone) est fonction de la température absolue T : cV = A0 - A1/T + A2/T2 où A0 = 1,41 J.K-1.g-1, A1 = 492 J.g-1 et A2 = 16.104 J.K.g-1 pour cV en J.K-1.g-1. 1. Calculer la chaleur Qv pour une mole de monoxyde de carbone lorsque le gaz est chauffé de 27°C à 127°C à volume constant. (On donne les masses molaires : C = 12 g.mol-1 et O = 16 g.mol-1.) 2. En déduire la capacité thermique massique moyenne relative à une mole de gaz. Exercice 5 Du phosphore liquide est placé dans un récipient ouvert à l’air libre à pression constante. On abaisse progressivement sa température jusqu’en dessous de la température normale de solidification, sans provoquer l’apparition du solide, c’est ce que l’on appelle du liquide surfondu. On donne la température normale de fusion du phosphore tn = 44°C ; la capacité thermique massique